Разгон Matisse или в поисках предела. Обзор архитектуры Zen 2
Предисловие
Любой ручной разгон это отказ пользователя от гарантии на продукт и все действия совершаются на собственный страх и риск.
Одним из самых главных условий стабильности системы в разгоне, это правильно настроенные фазы и режим компенсации во время нагрузки. К счастью большинство материнских плат для процессоров Ryzen не обделены в настройках и позволяют пользователю достаточно гибко настроить систему.
Главными ингридентами этого салата являются :
CPU VRM switching frequency — включение автоматического или ручного режима управления частотой VRM модуля питания процессора. Задает рабочую частоту для преобразователя напряжения питания процессора. Чем она выше, тем более стабильным является напряжение питания на выходе. Однако увеличение частоты переключения транзисторов ведет к дополнительному нагреву компонентов модуля VRM. В большинстве случаев будет достаточно 400 кГц для мидл-сегмента и 600–800 кГц для сегмента топ-плат.
CPU Power Duty Control — модуль контроля компонентов каждой фазы питания процессора (VRM). На платах ASUS имеет два положения:
В первом случае количество работающих фаз будет обусловлено нагрузкой на процессор и в большинстве случаев все фазы одновременно будут редко задействованы. Во втором же режиме мы принудительно задействуем все фазы для любой нагрузки. По моему мнению именно второй режим будет оптимален.
На платах MSI и других вендоров названия могут варьироваться, но суть останется та же. К примеру, на MSI доступны режимы Thermal Balance и Current Balance.
CPU Current Capability — обеспечивает широкий диапазон суммарной мощности и одновременно расширяет диапазон частот разгона. В платах ASUS мое предпочтение это 120–130%.
Load line calibration (LLC) — управление надбавочным напряжением процессора во время нагрузки. Существует, чтобы обеспечить большую стабильность при разгоне и компенсировать колебания высокого и низкого напряжения (поддерживать линию напряжения на CPU больше стабильной).
Ничто не разрушает компонент ПК быстрее, чем нестабильность. Когда ваша система работает на холостом ходу, она отлично выдерживает напряжение, установленное в UEFI. Однако при тяжелой нагрузке напряжение вашего процессора падает и повышается во время бездействия. Своего рода качели, которые имеют Vdroop.
В разгоне Vdroop может вызвать проблемы со стабильностью, поскольку процессор потребует определенного уровня напряжения для поддержания заданной/требуемой частоты. Установка правильных калибровочных значений нагрузки может исправить это.
Ключевой особенность LLC является обеспечение дополнительного напряжение при увеличении нагрузки и только при необходимости, сохраняя при этом максимальное значение Vcore, которое вы установили. Это гарантирует, что вы только компенсируете «потерянное» напряжение и не вызовет «перевольтаж».
Четкой рекомендации, какой уровень выставить, я дать не могу, потому что каждая материнская плата у каждого вендора является индивидуальностью, но подсказку дам.
Читаем обзор вашей материнской платы и смотрим на результаты тестирования режимов LLC. Нас будет интересовать режим, который делает Vdroop самым маленьким (отрицательным), но, ни в коем случае не положительным, ибо это повлияет на срок службы процессора и VRM материнской платы.
CPU Over Voltage Protection, CPU Under Voltage Protection и CPU VRM Over Temperature Protection мы оставляем в автоматическом режиме, это защита компонентов от «выгорания».
Ручная установка множителя
Оптимальный режим для процессоров без суффикса «Х» поколения Zen и Zen+. И наверно это самый банальный способ разогнать процессор, который в большинстве случаев не потребует углубленных знаний.
Устанавливаем CPU Core Ratio, он же множитель. Для процессоров поколения Zen рекомендуемые значения находятся в диапазоне 38–40.
И задаем напряжение для процессора именуемое CPU Core voltage. Точных значений ввиду того что каждый экземпляр имеет разные вольт-частотные характеристики нет. Подскажу диапазон 1,3–1,4 В. Дальше сохраняемся и идем в Windows тестировать. Я предпочитаю LinX, прогонов 5–10, объем памяти 6–8 Гбайт. Наблюдаем за температурами (Tdie) и напряжением CPU Core Voltage (SVI2 TFN) с помощью HWInfo. Максимально безопасные температуры находятся в диапазоне 70–80 градусов.
Если гаснет экран или компьютер перезагружается — недостаток напряжения, как и в случае, если LinX пишет об ошибке или есть невязки со знаком «+».
Precision boost overdrive + BCLK + Offset voltage ( процессоры Zen+ и Zen 2 с суфиксом «Х»)
Хочу сделать важную оговорку. В большинстве последних прошивок исчезло большинство настроек, которые нам потребуются для данного вида разгона. По моим наблюдениям рекомендуемые UEFI основаны на AGESA Pinnacle PI 1.0.0.0a–1.0.0.2c. Если нашли сейчас — отлично, пробуем.
Пакет Linx или же игра, если вас не интересуют нагрузки связанные с AVX. Мониторим частоты, напряжение и температуры. Если система зависла или нестабильна, идем в UEFI и увеличиваем наш оффсет с пункта 4 на шажок. Повторяем процедуру пока не получаем удовлетворительный результат либо снижаем Scalar и снова подбираем подходящее напряжение.
Если напряжение в HWInfo во время нагрузки больше 1,47 В, вам стоит вернуться в UEFI и перейти в режим CPU Offset Mode. Так же начинаем с самого минимального напряжения, ходим в Windows, чтобы проверить стабильность или результат и в случае чего возращаемся чтоб скорректировать оффсет.
Если вы с этим всем разобрались, то можете попробовать еще больше увеличить буст с помощью BCLK (если он, конечно, есть в меню UEFI). Диапазон значений 100–103 МГц.
Имейте ввиду, что изменение BCLK потребует и изменения рабочего напряжения.
В идеале с помощью данного метода реально добиться частот в однопотоке 4470 МГц, без каких либо угроз для жизни процессора.
Для обладателей ASUS ROG Crosshair VI, VII и VIII существуют пресеты, которые не требуют настройки первых трех пунктов. Эти пресеты именуются как Perfomance Enchancer. Вам нужно выбрать LVL 2 или 3, плюс задать напряжение процессору через оффсет. И собственно все.
Precision boost 2 + Offset voltage (Zen 2)
Очень интересная технология, которая не имеет пакетных ограничений, присутствующие в PBO. Единственное ограничение — температура процессора. Соответственно, чем холоднее процессор — тем больший буст будет и на одно ядро и на все ядра. Большой акцент в данном случае должен быть уделен вашей материнской плате (VRM), охлаждению и разумеется хорошо продуваемому корпусу:
Нюанс. Недостаток напряжения запускает в этом случае технологию Clock Stretcher, которая постоянно мониторит состояние напряжений относительно нагрузки и если замечена сильная просадка напряжения (Vdd drops) — технология спускает частоту, чтобы уберечь систему от сбоя.
Потому вам следует найти такое напряжение, которое позволит процессору выходить в максимальный буст, при этом напряжение не будет выше 1,45–1,47 В.
Undervoolt (Zen+ и Zen2)
Понижение напряжения («даунвольтинг» или «андервольтинг») — процесс, который позволяет уменьшить энергопотребление и тепловыделение, не влияя на производительность системы. То есть мы получаем маржу (запас) между текущими показаниями и заводскими лимитами. Этот запас мы можем сразу же использовать в виде возросших частот.
К счастью делается андервольт проще, чем предыдущие четыре строчки. Задаем CPU Core Voltage с помощью режима CPU Offset Mode + с самым минимальным значением. Сохраняемся и идем в Windows тестировать наш результат. Возможно, самое минимальное значение напряжение может оказаться недостаточным для получения частот, которые мы имели в стоковом состоянии процессора. Для этого мы пошагово добавляем оффсет и смотрим на наш результат.
Хочу обратить ваше внимание на один момент — оффсет у всех процессоров будет разный ввиду уникальности каждой модели процессора, как в плане характеристик кремния, так и в плане базовой точки напряжения от которой действует оффсет. То есть все процессоры уровнять не получится и дабы не ждать часами ответа на форуме с вопросом «от какого напряжения будет двигаться офсет?», мы выставляем самое минимальное значение оффсета и идем смотреть результат в HWInfo. Для наглядности я вам предоставлю формулу как выглядит результирующее напряжение. CPU Core Voltage (SVI2 TFN) = Base Core Voltage + Offset voltage в случае если вы выбрали оффсет положительный и CPU Core Voltage (SVI2 TFN) = Base Core Voltage – Offset voltage если вы выбрали отрицательный оффсет. Вот собственно и все.
И последнее, результат (функциональность) того или иного метода разгона будет зависеть от прошивки, а если быть точнее, от лени производителя материнских плат. Вам может быть дана функция оффсета, но она может не работать, будьте готовы и к такому повороту события. Безусловно, в этом случае форум будет самым главным вашим помощником.
Как разогнать процессор Intel на примере Intel Core i9-9900K
Содержание
Содержание
Разгон процессоров от компании Intel в первую очередь связан с выбором процессора с индексом K или KF (К — означает разблокированный множитель) и материнской платы на Z-чипсете (Z490–170). А также от выбора системы охлаждения.
Чтобы понять весь смыл разгона, нужно определиться, что вы хотите получить от разгона. Стабильной работы и быть уверенным, что не вылезет синий экран смерти? Или же вам нужно перед друзьями пощеголять заветной частотой 5000–5500 MHz?
Сегодня будет рассмотрен именно первый вариант. Стабильный разгон на все случаи жизни, однако и тем, кто выбрал второй вариант, будет полезно к прочтению.
Выбор материнской платы
К разгону нужно подходить очень ответственно и не пытаться разогнать Core i9-9900K на материнских платах, которые не рассчитаны на данный процессор (это, к примеру, ASRock Z390 Phantom Gaming 4, Gigabyte Z390 UD, Asus Prime Z390-P, MSI Z390-A Pro и так далее), так как удел этих материнских плат — процессоры Core i5 и, возможно, Core i7 в умеренном разгоне. Intel Core i9-9900K в результате разгона и при серьезной постоянной нагрузке потребляет от 220 до 300 Ватт, что неминуемо вызовет перегрев цепей питания материнских плат начального уровня и, как следствие, выключение компьютера, либо сброс частоты процессора. И хорошо, если просто к перегреву, а не прогару элементов цепей питания.
Выбор материнской платы для разгона — это одно из самых важных занятий. Ведь именно функционал платы ее настройки и качество элементной базы и отвечают за стабильность и успех в разгоне. Ознакомиться со списком пригодных материнских плат можно по ссылке.
Все материнские платы разделены на 4 группы: от начального уровня до продукта для энтузиастов. По большому счету, материнские платы второй и, с большой натяжкой, третьей группы хорошо справятся с разгоном процессора i9-9900K.
Выбор системы охлаждения
Немаловажным фактором успешного разгона является выбор системы охлаждения. Как я уже говорил, если вы будете разгонять на кулере который для этого не предназначен, у вас ничего хорошего не получится. Нам нужна либо качественная башня, способная реально отводить 220–250 TDP, либо жидкостная система охлаждения подобного уровня. Здесь все зависит только от бюджета.
Из воздушных систем охлаждения обратить внимание стоит на Noctua NH-D15 и be quiet! DARK ROCK PRO 4.
Силиконовая лотерея
И третий элемент, который участвует в разгоне — это сам процессор. Разгон является лотереей, и нельзя со 100% уверенностью сказать, что любой процессор с индексом К получится разогнать до частоты 5000 MHz, не говоря уже о 5300–5500 MHz (имеется в виду именно стабильный разгон). Оценить шансы на выигрыш в лотерее можно, пройдя по ссылке, где собрана статистика по разгону различных процессоров.
Приступаем к разгону
Примером в процессе разгона будет выступать материнская плата ASUS ROG MAXIMUS XI HERO и процессор Intel Core i9-9900K. За охлаждение процессора отвечает топовый воздушный кулер Noctua NH-D15.
Первым делом нам потребуется обновить BIOS материнской платы. Сделать это можно как напрямую, из специального раздела BIOS с подгрузкой из интернета, так и через USB-накопитель, предварительно скачав последнюю версию c сайта производителя. Это необходимо, потому как в новых версиях BIOS уменьшается количество багов. BIOS, что прошит в материнской плате при покупке, скорее всего, имеет одну из самых ранних версий.
Тактовая частота процессора формируется из частоты шины BCLK и коэффициента множителя Core Ratio.
Как уже было сказано, разгон будет осуществляться изменением множителя процессора.
Заходим в BIOS и выбираем вкладку Extreme Tweaker. Именно тут и будет происходить вся магия разгона.
Первым делом меняем значение параметра Ai Overclocker Tuner с Auto в Manual. У нас сразу становятся доступны вкладки, отвечающие за частоту шины BCLK Frequency и CPU Core Ratio, отвечающая за возможность настройки множителя процессора.
ASUS MultiCore Enhancement какой-либо роли, когда Ai Overclocker Tuner в режиме Manual, не играет, можно либо не трогать, либо выключить, чтобы глаза не мозолило. Одна из уникальных функций Asus, расширяет лимиты TDP от Intel.
SVID Behavior — обеспечивает взаимосвязь между процессором и контроллером напряжения материнской платы, данный параметр используется при выставлении адаптивного напряжения или при смещении напряжения (Offset voltages). Начать разгон в любом случае лучше с фиксированного напряжения, чтобы понять, что может конкретно ваш экземпляр процессора, ведь все они уникальны. Если используется фиксация напряжения, значение этого параметра просто игнорируется. Установить Best Case Scenario. Но к этому мы еще вернемся чуть позже.
AVX Instruction Core Ratio Negative Offset — устанавливает отрицательный коэффициент при выполнении AVX-инструкций. Программы, использующие AVX-инструкции, создают сильную нагрузку на процессор, и, чтобы не лишаться заветных мегагерц в более простых задачах, придумана эта настройка. Несмотря на все большее распространение AVX-инструкции, в программах и играх они встречаются все еще редко. Все сугубо индивидуально и зависит от задач пользователя. Я использую значение 1.
Наример, если нужно, чтобы частота процессора при исполнении AVX инструкций была не 5100 MHz, а 5000 MHz, нужно указать 1 (51-1=50).
Далее нас интересует пункт CPU Core Ratio. Для процессоров с индексом K/KF выбираем Sync All Cores (для всех ядер).
1-Core Ratio Limit — именно тут и задается множитель для ядер процессора. Начать лучше с 49–50 для 9 серии и 47–48 для 8 серии процессоров Intel соответственно, с учетом шины BCLK 100 мы как раз получаем 4900–5000 MHz и 4700–4800 MHz.
DRAM Frequency — отвечает за установку частоты оперативной памяти. Но это уже совсем другая история.
CPU SVID Support — данный параметр необходим процессору для взаимодействия с регулятором напряжения материнской платы. Блок управления питанием внутри процессора использует SVID для связи с ШИМ-контроллером, который управляет регулятором напряжения. Это позволяет процессору выбирать оптимальное напряжение в зависимости от текущих условий работы. В адаптивном режиме установить в Auto или Enabled. При отключении пропадет мониторинг значений VID и потребляемой мощности.
CPU Core/Cache Current Limit Max — лимит по току в амперах (A) для процессорных ядер и кэша. Выставляем 210–220 A. Этого должно хватить всем даже для 9900к на частоте 5100MHz. Максимальное значение 255.75.
Min/Max CPU Cache Ratio — множитель кольцевой шины или просто частота кэша. Для установки данного параметра есть неофициальное правило, множитель кольцевой шины примерно на два–три пункта меньше, чем множитель для ядер.
Например, если множитель для ядер 51, то искать стабильность кэша нужно от 47. Все очень индивидуально. Начать лучше с разгона только ядер. Если ядро стабильно, можно постепенно повышать частоту кэша на 1 пункт.
Разгон кольцевой шины в значении 1 к 1 с частотой ядер это идеальный вариант, но встречается такое очень редко на частоте 5000 MHz.
Заходим в раздел Internal CPU Power Management для установки лимитов по энергопотреблению.
SpeedStep — во время разгона, выключаем. На мой взгляд, совершенно бесполезная функция в десктопных компьютерах.
Long Duration Packet Power Limit — задает максимальное энергопотребление процессора в ватах (W) во время долгосрочных нагрузок. Выставляем максимум — 4095/6 в зависимости от версии Bios и производителя.
Short Duration Package Power Limit — задает максимальное возможное энергопотребление процессором в ваттах (W) при очень кратковременных нагрузках. Устанавливаем максимум — 4095/6.
Package Power Time Window — максимальное время, в котором процессору разрешено выходить за установленные лимиты. Устанавливаем максимальное значение 127.
Установка максимальных значений у данных параметров отключает все лимиты.
IA AC Load Line/IA DC Load Line — данные параметры используются в адаптивном режиме установки напряжения, они задают точность работы по VID. Установка этих двух значений на 0,01 приведет ближе к тому напряжению, которое установил пользователь, при этом минимизируются пики. Если компьютер, после установки параметра IA DC Load line в значение 0,01, уходит в «синьку», рекомендуется повысить значение до 0,25. Фиксированное напряжение будет игнорировать значения VID процессора, так что установка IA AC Load Line/IA DC Load Line в значение 0,01 не будет иметь никакого влияния на установку ручного напряжения, только при работе с VID. На материских платах от Gigabyte эти параметры необходимо устанавливать в значение 1.
Возвращаемся в меню Extrime Tweaker для выставления напряжения.
BCLK Aware Adaptive Voltage — если разгоняете с изменением значения шины BCLK, — включить.
CPU Core/Cache Voltage (VCore) — отвечает за установку напряжения для ядер и кэша. В зависимости от того, какой режим установки напряжения вы выберете, дальнейшие настройки могут отличаться.
Существует три варианта установки напряжения: адаптивный, фиксированный и смещение. На эту тему много мнений, однако, в моем случае, адаптивный режим получается холоднее. Зачастую для 9 поколения процессоров Intel оптимальным напряжением для использования 24/7 является 1.350–1.375V. Подобное напряжение имеет место выставлять для 9900К при наличии эффективного охлаждения.
Поднимать напряжение выше 1.4V для 8–9 серии процессоров Intel совершенно нецелесообразно и опасно. Рост потребления и температуры не соразмерен с ростом производительности, которую вы получите в результате такого разгона.
Offset mode Sign — устанавливает, в какую сторону будет происходить смещение напряжения, позволяет добавлять (+) или уменьшать (-) значения к выставленному вольтажу.
Additional Turbo Mode CPU Core Voltage — устанавливает максимальное напряжение для процессора в адаптивном режиме. Я использую 1.350V, данное напряжение является некой золотой серединой по соотношению температура/безопасность.
Offset Voltage — величина смещения напряжения. У меня используется 0.001V, все очень индивидуально и подбирается во время тестирования.
DRAM Voltage — устанавливает напряжение для оперативной памяти. Условно безопасное значение при наличии радиаторов на оперативной памяти составляет 1.4–1.45V, без радиаторов до 1.4V.
CPU VCCIO Voltage (VCCIO) — устанавливает напряжение на IMC и IO.
CPU System Agent Voltage (VCCSA) — напряжение кольцевой шины и контроллера кольцевой шины.
Таблица с соотношением частоты оперативной памяти и напряжениями VCCIO и VCCSA:
Однако, по личному опыту, даже для частоты 4000 MHz требуется напряжение примерно 1.15V для VCCIO и 1.2V для VCCSA. На мой взгляд, разумным пределом является для VCCIO 1.20V и VCCSA 1.25V. Все что выше, должно быть оправдано либо частотой разгона оперативной памяти за 4000MHz +, либо желанием получить максимум на свой страх и риск.
Часто при использовании XMP профиля оперативной памяти параметры VCCIO и VCCSA остаются в значении Auto, тем самым могут повыситься до критических показателей, это, в свою очередь, чревато деградацией контроллера памяти с последующим выхода процессора из строя.
Установка LLC
LLC (Load-Line Calibration) В зависимости от степени нагрузки на процессор, напряжение проседает, это называется Vdroop. LLC компенсирует просадку напряжения (vCore) при высокой нагрузке. Но есть определенные особенности работы с LLC.
Например, мы установили фиксированное напряжение в BIOS для ядер 1.35V. После старта компьютера на рабочем столе мы видим уже не 1.35V, а 1.32V. Но, если запустим более требовательное к ресурсам процессора приложение, например Linx, напряжение может провалиться до 1.15V, и мы получим синий экран или «невязки», ошибки или выпадение ядер.
Чтобы напряжение проседало не так сильно и придумана функция LLC c разным уровнем компенсации просадки. Не стоит сразу гнаться за установкой самого высокого/сильного уровня компенсации. В этом нет никакого смысла. Это может быть даже опасно ввиду чрезвычайно завышенного напряжения (overshoot) в момент запуска и прекращения ресурсоемкой нагрузки перед и после Vdroop. Нужно оптимально подобрать выставленное напряжение с уровнем LLC. Напряжение под нагрузкой и должно проседать, но должна оставаться стабильность. Конкретно у меня в BIOS материнской платы стоит 1.35V c LLC 5. Под нагрузкой напряжение опускается до 1.19–1.21V, при этом процессор остается абсолютно стабильным под длительной и серьезной нагрузкой. Завышенное напряжение выливается в большем потреблении и, как следствие, более высоких температурах.
Например, при установке LCC 6 с напряжением 1.35V во время серьезной нагрузки напряжение проседает до 1.26V, при этом справиться с энергопотреблением и температурой с использованием воздушной системы охлаждения уже нет возможности.
Чтобы наглядно изучить процесс работы LLC и то, какое влияние оказывает завышенный LLC на Overshoot’ы, предлагаю ознакомиться с работами elmora, более подробно здесь.
Идеальным вариантом, с точки зрения Overshoot’ов, является использование LLC в значении 1 (самое слабое на платах Asus), однако добиться стабильности с таким режимом работы LLC во время серьезной нагрузки будет сложно, как выход, существенное завышенное напряжение в BIOS. Что тоже не очень хорошо.
Пример использовании LLC в значении 8 (самое сильно на платах Asus)
При появлении нагрузки на процессоре напряжение просело, но потом в работу включается LLC и компенсирует просадку, причем делая это настолько агрессивно, что напряжение на мгновение стало даже выше установленного в BIOS.
В момент прекращения нагрузки мы видим еще больший скачок напряжения (Overshoot), а потом спад, работа LLC прекратилась. Вот именно эти Overshoot’ы, которые значительно превышают установленное напряжение в BIOS, опасны для процессора. Какого-либо вреда на процессор Undershoot и Vdroop не оказывают, они лишь являются виновниками нестабильности работы процессора при слишком сильных просадках.
CPU Current Capability — увеличивает допустимое значение максимального тока, подаваемого на процессор. Сильно не увлекайтесь, с увеличением растет так же и температура. Оптимально на 130–140%
VRM Spread Spectrum — лучше выключить и кактус у компьютера поставить, незначительное уменьшение излучения за счет ухудшения сигналов да и шина BLCK скакать не будет.
Все остальные настройки нужны исключительно для любителей выжимать максимум из своих систем любой ценой.
Проверка стабильности
После внесения всех изменений, если компьютер не загружается, необходимо повысить напряжение на ядре или понизить частоту. Когда все же удалось загрузить Windows, открываем программу HWinfo или HWMonitor для мониторинга за состоянием температуры процессора и запускаем Linx или любую другую программу для проверки стабильности и проверяем, стабильны ли произведенные настройки. Автор пользуется для проверки стабильности разгона процессора программами Linx с AVX и Prime95 Version 29.8 build 6.
Если вдруг выявилась нестабильность, то повышаем напряжение в пределах разумного и пробуем снова. Если стабильности не удается добиться, понижаем частоту. Все значения частоты и напряжения сугубо индивидуальны, и дать на 100 % верные и подходящие всем значения нельзя. Как уже писалось, разгон — это всегда лотерея, однако, купив более качественный продукт, шанс выиграть всегда будет несколько выше.
Резюмируем все выше сказанное
Максимально допустимое напряжение на процессор составляет до 1.4V. Оптимально в пределах 1.35V, со всем что выше, возникают трудности с температурой под нагрузкой.
Существует 3 способа установки напряжения:
Adaptive mode — это предпочтительный способ для установки напряжения.
Он работает с таблицей значений VID вашего процессора и позволяет снижать напряжение в простое.
Оптимально найти стабильное напряжение в фиксированном режиме, потом выставить адаптивный режим и вбить это знание для адаптивного режима, далее выставить величину смещения по необходимости.
При разгоне оперативной памяти и использовании XMP профиля, необходимо контролировать напряжение на CPU VCCIO Voltage (VCCIO) и CPU System Agent Voltage (VCCSA).
Подобрать оптимальный уровень работы LLC, VDROOP ДОЛЖЕН БЫТЬ.
Название и принцип работы LLC у разных производителей
